一种水分散型粉体助剂、水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种水分散型粉体助剂、水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，先将润湿剂、消光粉、消泡剂制成水分散型粉体助剂，作为分散聚氨酯的连续水相；其次多异氰酸酯、聚合物二元醇与小分子多元醇、亲水扩链剂混合加热聚合反应，得预聚体溶液，降温加有机胺类碱成盐，加入水分散型粉体助剂，脱除溶剂后加入聚氨酯缔合型增稠剂，得到粘度为3000~5000mPa.S水性聚氨酯雾面表处剂。本发明把制备的水性粉体助剂加入预聚体中，实现分子链段对粉体的包裹，解决了一般合成革雾面随着放置时间的延长出现分层沉淀、产品不稳定等问题；在水性聚氨酯的生产阶段直接制备成表处剂，提高了生产效率，杜绝二次复配的浪费及洗涤污水的产生。
【专利说明】
一种水分散型粉体助剂、水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种水性聚氨酯雾面表处剂，具体涉及一种水分散型粉体助剂、水性聚氨酯雾面表处剂的制备，属于水性聚氨酯涂料应用领域。
【背景技术】
[0002]目前合成革产品越来越受欢迎，已经广泛用于生产箱包、服装、鞋类等产品。根据美观的需要，合成革生产以后，通常需用表处剂进行表面处理使其达到特殊的效果，如雾面、滑爽、油蜡感等。目前，市场上销售的合成革用聚氨酯表处剂通常有溶剂型的和水性，但溶剂型聚氨酯表处剂中的溶剂成本高、气味较大，易污染环境，且存在易燃、易爆等安全隐患，已逐渐被淘汰;水性聚氨酯表处剂由于环保无污染，成为合成革表处剂的首选。市场的使用量在每年大幅度递增，因此高效的合成存储稳定的水性聚氨酯表处剂具有重要意义。
[0003]然而市场上水性合成革雾面表处剂的制备方法是:厂家采购水性聚氨酯树脂，然后复配的方式加入粉体及其它助剂，如消光粉，润湿流、流平剂、增稠剂等，复配成水性聚氨酯雾面表处剂，此方法存在两方面的问题:
一、粉体分散问题:水性聚氨酯表面张力大，粉体的润湿分散存在一定的困难，即使加入一定的润湿助剂，粉体仍然存在分散不均匀问题，产品性能波动大；同时粉体颗粒的布朗运动，使得产品存放时间受限，出现分层沉淀，严重影响表处剂的使用性能及外观。
[0004]二、工艺效率问题:通过二次复配，效率较低，过程中出现产品的挂壁残留的浪费，产生大量的清洗污水，对环境造成污染。
【发明内容】
[0005]针对上述存在的问题，本发明提供一种水分散型粉体助剂、水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，首先实现了粉体分子级别的包裹，有利于粉体的均匀分散，解决了一般合成革雾面随着放置时间的延长出现分层沉淀、产品不稳定等问题;在水性聚氨酯的生产阶段直接制备成表处剂，提高生产效率，杜绝二次复配的浪费及洗涤污水的产生。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的一种水分散型粉体助剂的制备方法，包括以下步骤，按重量份计，取I?2份润湿剂加入100份水中，在2000r/min速度下搅拌3?5min，再加入5?10份消光粉，维持转速2000r/min恒定，搅拌8?1min后，再加入0.01-0.05份消泡剂，转速调至500r/min，搅拌3分钟，控制粘度在300mPa.S以下，得水分散粉体助剂。
[0007]另外，本发明还提供了一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，包括以下步骤:
1)取多异氰酸酯、分子量为1000?10000的聚合物二元醇、分子量低于200且含有至少两个活性氢的小分子多元醇、亲水扩链剂按1:0.3?0.6:0.1?0.4:0.2?0.3的摩尔比混合，置于
0.5-3mol溶剂中加热至80-90°C聚合反应，保持溶剂回流反应至异氰酸酯中NCO的残留量为
1.1 -1.2%，得预聚体溶液；
2)将获得的预聚体溶液降温至40°C，在低速搅拌下加有机胺类碱成盐，将分散设备转为高速加入权利要求1中制得水分散性粉体助剂1000份，搅拌2分钟，继续加水1000份，将预聚体分散，脱除溶剂后加入聚氨酯缔合型增稠剂，得到粘度为3000?5000mPa.S水性聚氨酯雾面表处剂。
[0008]作为改进，所述步骤I)中多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0009]作为改进，所述步骤I)中聚合物二元醇为聚醚二元醇或聚酯二元醇。
[0010]作为改进，所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和聚氧化丙烯氧化乙烯共聚二元醇中的一种或多种。
[0011]作为改进，所述聚酯二元醇为聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇和聚己内酯二醇中的一种或多种。
[0012]作为改进，所述溶剂为丙酮、丁酮、环己酮中的一种或多种。
[0013]作为改进，步骤2)中采用的聚氨酯缔合型增稠剂为5_8g，如可以选自安科精细化工有限公司的HEUR-A、HEUR-B等。
[0014]作为改进，所述机胺类碱的用量为0.2-0.3mol。
[0015]与现有技术相比，本发明首先通过将制备的水分散型粉体助剂加入预聚体中，预聚体的成分是溶剂与高分子链段，粉体在溶剂中被充分润湿，与高分子链段极性接近，被高分子链段包裹，实现分子级别的混合，然后加水乳化，包裹粉体的高分子链段在水中形成球型粒子，粒子表面为亲水基团，内部是包裹粉体的高分子链段，因此实现了粉体的均匀分散性、稳定性，解决了一般合成革雾面随着放置时间的延长出现分层沉淀、产品不稳定等问题;其次，工艺上，在水性聚氨酯的生产阶段直接制备成表处剂，提高了生产效率，杜绝二次复配的浪费及洗涤污水的产生。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0017]实施例一
一种水分散型粉体助剂的制备方法，包括以下步骤，取I Og润湿剂放入装有100ml水的塑料杯中，开启搅拌，在转速2000r/min下，搅拌3min，然后加入消光粉50g，继续保持转速2000r/min搅拌8min，最后加入消泡剂0.lg，在500r/min搅拌3min，控制粘度在300mPa.S以下，制备含粉体助剂的水性分散体，作为分散聚氨酯的连续水相。
[0018]实施例二
一种水分散型粉体助剂的制备方法，包括以下步骤，取15g润湿剂放入装有100ml水的塑料杯中，开启搅拌，在转速2000r/min下，搅拌4min，然后加入消光粉70g，继续保持转速2000r/min搅拌9min，最后加入消泡剂0.3g，在500r/min搅拌3min，控制粘度在300mPa.S以下，制备含粉体助剂的水性分散体，作为分散聚氨酯的连续水相。
[0019]实施例三
一种水分散型粉体助剂的制备方法，包括以下步骤，取20g润湿剂放入装有100ml水的塑料杯中，开启搅拌，在转速2000r/min下，搅拌5min，然后加入消光粉10g，继续保持转速2000r/min搅拌lOmin，最后加入消泡剂0.5g，在500r/min搅拌3min，控制粘度在300mPa.S以下，制备含粉体助剂的水性分散体，作为分散聚氨酯的连续水相。
[0020]实施例四
一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，包括以下步骤:
1)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应瓶中，加入222g(lmol)异佛尔酮二异氰酸酯、600克(0.3mol)分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇、50克(0.37mol) 二羟甲基丙酸、15克(0.17mol)甲基丙二醇，丙酮150g(2.5mol)常温下混合搅拌均匀，在80?90°C反应，保持丙酮回流温度反应直至检测异氰酸酯含量为理论残留量1.1-1.2%时停止加热，得预聚体溶液；
2)将预聚体溶液冷却到40°C，转移到分散设备中，在低速分散状态下添加40?50g三乙胺，混合3-5min，将分散设备转为高速，再向预聚体溶液中加入100g实施例一至三中任一项得到的含粉体助剂的水相，分散2分钟，再继续加入1000克水获得分散体，将获得的分散体转入减压蒸馏装置，蒸馏脱除丙酮，再加入5-8g聚氨酯缔合型增稠剂HEUR-A，得到粘度为3000-5000mPa.S水性聚氨酯雾面表处剂。
[0021 ]实施例五
将600g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇替换为600g分子量为2000的聚己二酸己二醇酯二元醇;其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0022]实施例六
将600g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇替换为600g分子量为2000的聚己二酸丁二醇酯二元醇;其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0023]实施例七
将600g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇替换为600g分子量为2000的聚己内酯二醇；其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0024]实施例八
将600g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇替换为600g分子量为2000的聚四氢呋喃二醇;其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0025]实施例九
将600g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇替换为600g分子量为2000的聚己二酸新戊二醇酯二醇;其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0026]实施例十
将222g异佛尔酮二异氰酸酯替换为168g(lmol)六亚甲基二异氰酸酯；其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0027]实施例^^一
将222g异佛尔酮二异氰酸酯替换为262g(lmol) 二环己基甲烷二异氰酸酯;其余工艺步骤、参数与实施例四相同。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种水分散型粉体助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，按重量份计，取I?2份润湿剂加入100份水中，在2000r/min速度下搅拌3~5min，再加入5?10份消光粉，维持转速2000r/min恒定，搅拌8?1min后，再加入0.01?0.05份消泡剂，转速调至500r/min，搅拌3分钟，控制粘度在300mPa.S以下，得水分散粉体助剂。2.—种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)取多异氰酸酯、分子量为1000?10000的聚合物二元醇、分子量低于200且含有至少两个活性氢的小分子多元醇、亲水扩链剂按1:0.3-0.6:0.1-0.4:0.2-0.3的摩尔比混合，置于0.5-3mol溶剂中加热至80-90°C聚合反应，保持溶剂回流反应至异氰酸酯中NCO的残留量为1.1 -1.2%，得预聚体溶液； 2)将获得的预聚体溶液降温至40°C，在低速搅拌下加有机胺类碱成盐，将分散设备转为高速加入权利要求1中制得水分散性粉体助剂1000份，搅拌2分钟，继续加水1000份，将预聚体分散，脱除溶剂后加入聚氨酯缔合型增稠剂，得到粘度为3000?5000mPa.S水性聚氨酯雾面表处剂。3.如权利要求2所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。4.如权利要求2所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中聚合物二元醇为聚醚二元醇或聚酯二元醇。5.如权利要求4所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和聚氧化丙烯氧化乙烯共聚二元醇中的一种或多种。6.如权利要求4或5所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述聚酯二元醇为聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇和聚己内酯二醇中的一种或多种。7.如权利要求2所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为丙酮、丁酮、环己酮中的一种或多种。8.如权利要求2所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中采用的聚氨酯缔合型增稠剂为5_8g。9.如权利要求2所述一种水性聚氨酯雾面表处剂的制备方法，其特征在于，所述机胺类碱的用量为0.2-0.3mol。
【文档编号】C08G18/48GK105924615SQ201610411913
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】刘斌, 曾俊
【申请人】合肥安科精细化工有限公司